特許 5721680 スパークプラグ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5721680

(24)【登録日】2015年4月3日

(45)【発行日】2015年5月20日

(54)【発明の名称】スパークプラグ

(51)【国際特許分類】

   H01T 13/20 20060101AFI20150430BHJP

【ＦＩ】

   H01T13/20 B

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-213513(P2012-213513)

(22)【出願日】2012年9月27日

(65)【公開番号】特開2014-67659(P2014-67659A)

(43)【公開日】2014年4月17日

【審査請求日】2013年12月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】特許業務法人明成国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100137305

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 陽子

(72)【発明者】

【氏名】向山 直志

(72)【発明者】

【氏名】尾関 啓治

【審査官】 佐藤 吉信

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−１９６２４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／０１７１０１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００２−２６０８１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｔ １３／００−１３／６０

Ｈ０１Ｔ ２１／０２

Ｈ０１Ｔ ２１／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸線方向に貫通する軸孔を有し、軸孔の先端側に中心電極が設けられる絶縁体と、絶縁体の外周に設けられ絶縁体を保持する筒状の主体金具であって、その内周面から径方向内側に向けて突状に形成されている段部を有する主体金具と、を備え、
絶縁体は、
段部に係止される係止部と、
係止部の先端側に形成されている胴部と、
胴部の先端側に形成されるとともに、先端側に向けて外径が縮径する縮径部を含み、胴部の外径よりも小さい外径を有する脚部と、を有し、
主体金具の段部は、
後端側から先端側に向けて内径が縮径する第１段部と、
第１段部の先端側に形成され、胴部に対向するように延伸する第２段部と、
を有するスパークプラグにおいて、
第２段部の先端は胴部の先端よりも軸線方向の先端側に位置し、
第２段部の先端と脚部との径方向に沿った間隔Ｄａと、胴部の先端と第２段部との径方向に沿った間隔Ｄｂは、式１の関係を満たし、
第１段部の後端と第２段部の先端との軸線方向に沿った距離Ｔと、第１段部の後端と主体金具の先端面との軸線方向に沿った距離Ｌは、式２の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
Ｄａ／Ｄｂ≧１．１ （式１）
Ｔ／Ｌ≦０．５ （式２）

【請求項2】

請求項１記載のスパークプラグであって、
第２段部の先端と胴部の先端との軸線方向に沿った間隔Ｄｃは０．２ｍｍ以上であることを特徴とする、スパークプラグ。

【請求項3】

請求項１または請求項２記載のスパークプラグであって、
胴部の先端から、軸線に沿って０．１ｍｍだけ先端側にずれた位置と、第２段部との、径方向に沿った間隔Db’は、式３の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
Ｄｂ’≦１．８＊Ｄｂ （式３）

【請求項4】

請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のスパークプラグであって、
第２段部は、後端側から先端側に向かうにつれて内径が拡大するように形成されている、スパークプラグ。

【請求項5】

請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のスパークプラグであって、
胴部は、一定の外径で軸線に沿って延伸するように形成されている、スパークプラグ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スパークプラグに関する。

【背景技術】

【0002】

ガソリンエンジンなどの内燃機関の点火に使用されるスパークプラグは、一般に、中心電極と、中心電極の外側に設けられた絶縁体と、絶縁体の外側に設けられた主体金具と、主体金具に取り付けられて中心電極との間に火花放電ギャップを形成する接地電極とを備える。このようなスパークプラグは、例えば、特許文献１に記載されているように、絶縁体に、主体金具に設けられている段差部と隙間を介して対向するとともに、スパークプラグの軸線に略平行となるように形成されている脚基部を設けることにより、絶縁体と主体金具の間に燃焼ガスが侵入することを抑制し、耐熱性のバラツキを抑制している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平６−１９６２４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来のスパークプラグでは、絶縁体の脚基部の燃焼室側の端部が、主体金具の燃焼室側の端部よりも燃焼室側に位置しているため、絶縁体へのカーボンの付着状況によっては、絶縁体の外表面に付着したカーボンを伝って沿面放電が生じ、主体金具への飛び火（横飛火や奥飛火）が発生するという課題があった。近年、スパークプラグにおいて求められている高電圧の条件下では、奥飛火が発生する可能性は更に高くなる。奥飛火が発生すると、正規の火花ギャップで飛火する頻度が減少して、混合気への着火性が低下する。そのため、スパークプラグにおいて、高電圧の条件下においても、奥飛火の発生を低減することが可能な技術が求められていた。そのほか、スパークプラグにおいては、低コスト化や省資源化、製造の容易化、耐久性の向上等が望まれていた。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、上述の課題の一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

【0006】

（１）本発明の一形態によれば、スパークプラグが提供される。このスパークプラグは、軸線方向に貫通する軸孔を有し、軸孔の先端側に中心電極が設けられる絶縁体と；絶縁体の外周に設けられ絶縁体を保持する筒状の主体金具であって、その内周面から径方向内側に向けて突状に形成されている段部を有する主体金具と；を備え、絶縁体は、段部に係止される係止部と；係止部の先端側に形成されている胴部と；胴部の先端側に形成されるとともに、先端側に向けて外径が縮径する縮径部を含み、胴部の外径よりも小さい外径を有する脚部と；を有し、主体金具の段部は、後端側から先端側に向けて内径が縮径する第１段部と；第１段部の先端側に形成され、胴部に対向するように延伸する第２段部と；を有し、第２段部の先端は胴部の先端よりも軸線方向の先端側に位置し；第２段部の先端と脚部との径方向に沿った間隔Ｄａと、胴部の先端と第２段部との径方向に沿った間隔Ｄｂは、式１の関係を満たし；第１段部の後端と第２段部の先端との軸線方向に沿った距離Ｔと、第１段部の後端と主体金具の先端面との軸線方向に沿った距離Ｌは、式２の関係を満たすことを特徴とする。
Ｄａ／Ｄｂ≧１．１ （式１）
Ｔ／Ｌ≦０．５ （式２）
この形態のスパークプラグによれば、式１の関係を満たすことにより、主体金具の第２段部の先端と絶縁体との間に十分空間を確保することができるので、主体金具の第２段部の先端近傍に電界集中が起きることを抑制でき、また、式２を満たすことにより、主体金具の電面と段部の後端との距離が十分長くなるので、奥飛火の経路である絶縁体上の沿面放電距離を十分長く確保できる。従って、耐奥飛火性能を向上できる。

【0007】

（２）上記形態のスパークプラグにおいて、第２段部の先端と胴部の先端との軸線方向に沿った間隔Ｄｃは０．２ｍｍ以上であってもよい。この形態のスパークプラグによれば、主体金具の第２段部の先端と絶縁体の胴部の先端との軸線方向に沿った距離を十分長く確保でき、主体金具の第２段部の先端近傍の電界集中を更に抑制できる。

【0008】

（３）上記形態のスパークプラグにおいて、胴部の先端から、軸線に沿って０．１ｍｍだけ先端側にずれた位置と、第２段部との、径方向に沿った間隔Db’は、式３の関係を満たしてもよい。
Ｄｂ’≦１．８＊Ｄｂ （式３）
この形態のスパークプラグによれば、主体金具の段部と絶縁体との間に形成される空間に、燃焼ガスが侵入することを抑制でき、熱価のバラツキを抑制しつつ、耐奥飛火性能を向上できる。

【0009】

（４）上記形態のスパークプラグにおいて、第２段部は、後端側から先端側に向かうにつれて内径が拡大するように形成されていてもよい。この形態のスパークプラグによれば、第２段部が軸線に沿って形成されている場合に比して、主体金具の第２段部の先端と絶縁体との間の間隔を広くすることができる。従って、主体金具の第２段部の先端近傍の電界集中を更に抑制でき、奥飛火の発生を抑制できる。

【0010】

（５）上記形態のスパークプラグにおいて、胴部は、一定の外径で軸線に沿って延伸するように形成されていてもよい。この形態のスパークプラグによれば、胴部が先端に向けて縮径するように形成されている場合に比して、主体金具の第２段部と絶縁体の胴部との間の間隔を狭くすることができる。従って、主体金具と絶縁体との間に燃焼ガスが侵入することを抑制でき、熱価のバラツキを抑制しつつ、耐奥飛火性能を向上できる。

【0011】

本発明は、種々の形態で実現することも可能である。例えば、スパークプラグの製造方法の形態で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１実施形態におけるスパークプラグ１００の部分断面図。

【図2】第１実施形態におけるスパークプラグ１００の先端部分を説明する部分拡大図。

【図3】変形例におけるスパークプラグの段部５６近傍を拡大して説明する部分拡大図。

【図4】変形例におけるスパークプラグの段部５６近傍を拡大して説明する部分拡大図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

Ａ．第１実施形態：
Ａ１．スパークプラグ概略構成：
図１は、第１実施形態におけるスパークプラグ１００の部分断面図である。スパークプラグ１００は、図１に示すように、軸線Ｏに沿った細長形状を有している。図１において、一点破線で示す軸線Ｏ−Ｏの右側は、外観正面図を示し、軸線Ｏ−Ｏの左側は、スパークプラグ１００の中心軸を通る断面でスパークプラグ１００を切断した断面図を示している。以下の説明では、軸線Ｏに平行であって図１の下方側を先端側と呼び、図１の上方側を後端側と呼ぶ。

【0014】

スパークプラグ１００は、絶縁碍子１０と、中心電極２０と、接地電極３０と、端子金具４０と、主体金具５０とを備える。絶縁碍子１０の一端から突出する棒状の中心電極２０は、絶縁碍子１０の内部を通じて、絶縁碍子１０の他端に設けられた端子金具４０に電気的に接続されている。中心電極２０の外周は、絶縁碍子１０によって保持され、絶縁碍子１０の外周は、端子金具４０から離れた位置で主体金具５０によって保持されている。主体金具５０に電気的に接続された接地電極３０は、火花を発生させる隙間である火花ギャップを中心電極２０の先端との間に形成する。スパークプラグ１００は、内燃機関のエンジンヘッド２００に設けられた取付ネジ孔２０１に主体金具５０を介して取り付けられる。端子金具４０に２万〜３万ボルトの高電圧が印加されると、中心電極２０と接地電極３０との間に形成された火花ギャップに火花が発生する。

【0015】

絶縁碍子１０は、アルミナを始めとするセラミックス材料を焼成して形成された絶縁体である。絶縁碍子１０は、中心電極２０および端子金具４０を収容する軸孔１２が中心に形成された筒状の部材である。絶縁碍子１０の軸方向中央には外径を大きくした中央胴部１９が形成されている。中央胴部１９よりも端子金具４０側には、端子金具４０と主体金具５０との間を絶縁する後端側胴部１８が形成されている。中央胴部１９よりも中心電極２０側には、後端側胴部１８よりも外径が小さい先端側胴部１７が形成され、先端側胴部１７の更に先には、先端側胴部１７の外径以下の外径を有する脚長部１３が形成されている。

【0016】

主体金具５０は、絶縁碍子１０の後端側胴部１８の一部から脚長部１３に亘る部位を包囲して保持する円筒状の金具である。本実施形態では、主体金具５０は、低炭素鋼により形成され、全体にニッケルめっきや亜鉛めっき等のめっき処理が施されている。主体金具５０は、工具係合部５１と、取付ネジ部５２と、シール部５４とを備える。主体金具５０の工具係合部５１は、スパークプラグ１００をエンジンヘッド２００に取り付ける工具（図示せず）が嵌合する。主体金具５０の取付ネジ部５２は、エンジンヘッド２００の取付ネジ孔２０１に螺合するネジ山を有する。主体金具５０のシール部５４は、取付ネジ部５２の根元に鍔状に形成され、シール部５４とエンジンヘッド２００との間には、板体を折り曲げて形成した環状のガスケット５が嵌挿される。主体金具５０の先端面５７は、中空の円状であり、その中央には、絶縁碍子１０の脚長部１３から中心電極２０が突出する。

【0017】

主体金具５０の工具係合部５１より後端側には薄肉の加締部５３が設けられている。また、シール部５４と工具係合部５１との間には、加締部５３と同様に薄肉の圧縮変形部５８が設けられている。工具係合部５１から加締部５３にかけての主体金具５０の内周面と絶縁碍子１０の後端側胴部１８の外周面との間には、円環状のリング部材６，７が介在されており、さらに両リング部材６，７間にタルク（滑石）９の粉末が充填されている。スパークプラグ１００の製造時には、加締部５３を内側に折り曲げるようにして先端側に押圧することにより圧縮変形部５８が圧縮変形し、この圧縮変形部５８の圧縮変形により、リング部材６，７およびタルク９を介し、絶縁碍子１０が主体金具５０内で先端側に向け押圧される。この押圧により、タルク９が軸線Ｏ方向に圧縮されて主体金具５０内の気密性が高められる。

【0018】

また、主体金具５０の内周においては、取付ネジ部５２の位置に形成された金具内段部５６に、環状の板パッキン８を介し、絶縁碍子１０の脚長部１３の基端に位置する係止部３００が押圧されている。この板パッキン８は、主体金具５０と絶縁碍子１０との間の気密性を保持する部材であり、燃焼ガスの流出が防止される。

【0019】

中心電極２０は、電極母材（図示省略）の内部に、電極母材よりも熱伝導性に優れる芯材（図示省略）が埋設された棒状の部材である。本実施形態では、電極母材は、ニッケルを主成分とするニッケル合金から成り、芯材は、銅または銅を主成分とする合金から成る。中心電極２０の後端部は、セラミック抵抗３およびシール体４を介して端子金具４０に電気的に接続される。

【0020】

接地電極３０は、耐腐食性の高い金属から構成され、一例として、ニッケル合金が用いられる。この接地電極３０の基端は、主体金具５０の先端面５７に溶接されている。接地電極３０の先端側は、軸線Ｏと交差する方向に屈曲されており、接地電極３０の先端部が、中心電極２０の先端面と軸線Ｏ上で対向している。なお、接地電極３０は、中心電極２０と同様に、電極母材の内部に、電極母材よりも熱伝導性に優れる芯材が埋設された棒状の部材によって形成されてもよい。

【0021】

Ａ２．絶縁体および主体金具の詳細構成：
図２は、第１実施形態におけるスパークプラグ１００の先端部分を説明する部分拡大図である。図２（ａ）には、図１における枠Ｘが拡大されて示されており、図２（ｂ）には、図２（ａ）における枠Ｙが拡大されて示されている。図２（ａ）に示すように、絶縁碍子１０の脚長部１３は、金具内段部５６に係止される係止部３００と、係止部３００の先端側に形成されている第１胴部３０２と、第１胴部３０２の先端側に形成されるとともに、先端側に向けて外径が縮径する縮径部３０４と、縮径部３０４の先端側に形成され、第１胴部３０２の外径よりも小さい外径を有する第２胴部３０６とを有する。縮径部３０４と、第２胴部３０６とをまとめて、脚部３１０とも呼ぶ。第１胴部３０２は、一定の外径（第１実施形態では、半径ｒ）で軸線Ｏに沿って延伸するように形成されている。第１胴部３０２は、特許請求の範囲における「胴部」に当たる。

【0022】

主体金具５０の金具内段部５６は、後端側から先端側に向けて内径が縮径する第１段部４００と、第１段部４００の先端側に形成され、絶縁碍子１０の第１胴部３０２に対向するように延伸する第２段部４０２と、第２段部４０２の先端側に形成され、後端側から先端側に向けて内径が拡径する第３段部４０４を有する。第２段部４０２は、後端側から先端側に向かうにつれて内径が拡大するように、テーパ状に形成されている。

【0023】

図２に示されるように、絶縁碍子１０の脚長部１３と主体金具５０の金具内段部５６とは、所定の間隔だけ離間するように配置される。

【0024】

図２（ａ）および図２（ｂ）に示されるように、先端ＰＡは、第２段部４０２の先端側の端部であり、先端ＰＢは、絶縁碍子１０の第１胴部３０２の先端側の端部であり、後端ＰＣは、第１段部４００の後端側の端部である。間隔Ｄａは、第２段部４０２の先端ＰＡと絶縁碍子１０との径方向に沿った間隔であり、間隔Ｄｂは、第１胴部３０２の先端ＰＢと主体金具５０（第２段部４０２）との径方向に沿った間隔である。距離Ｔは、第１段部４００の後端ＰＣと第２段部４０２の先端ＰＡとの軸線Ｏ方向に沿った距離であり、距離Ｌは、第１段部４００の後端ＰＣと主体金具５０の先端面５７との軸線Ｏ方向に沿った距離である。

【0025】

第１実施形態のスパークプラグ１００は、間隔Ｄａと間隔Ｄｂが式１の関係を満たし、距離Ｔと距離Ｌが式２の関係を満たすように形成されている。

【0026】

Ｄａ／Ｄｂ≧１．１ （式１）
Ｔ／Ｌ≦０．５ （式２）

【0027】

スパークプラグ１００が上記式１、２を満たすことが好ましい理由について説明する。段部５６は、主体金具５０の内周において突出するように形成されている。特に、第２段部４０２と第３段部４０４とが接続している接続点である先端ＰＡは、角部を形成しているため、電界集中が起こりやすい。そこで、軸線Ｏ方向において、第２段部４０２の先端を第１胴部３０２の先端よりもスパークプラグ１００の先端側に位置させて、式１を満たすように絶縁碍子１０と主体金具５０とを形成することにより、第２段部４０２の先端ＰＡと絶縁碍子１０と間に十分な空間（クリアランス）を確保することができる。この結果、主体金具５０の第２段部４０２の先端ＰＡの近傍に電界集中が起きることを抑制できる。また、式２を満たすことにより、主体金具５０の電面（先端面５７）と段部５６の後端（第１段部４００の後端ＰＣ）との距離が十分長くなるので、奥飛火の経路である絶縁碍子１０上の沿面放電距離を十分長く確保できる。従って、奥飛火の発生を抑制できる。

【0028】

また、スパークプラグ１００は、第２段部４０２の先端ＰＡと第１胴部３０２の先端ＰＢとの軸線Ｏ方向に沿った間隔を間隔Ｄｃとして、間隔Ｄｃが、０．２ｍｍ以上となるように形成されている。

【0029】

また、スパークプラグ１００は、第１胴部３０２の先端ＰＢの先端側の直前の点、具体的には、先端ＰＢから軸線Ｏに沿って０．１ｍｍだけ先端側にずれた脚長部１３上の点ＰＢ’と、第２段部４０２との、径方向に沿った距離を間隔Db’として、間隔Db’が式３の関係を満たすように形成されている。

【0030】

Ｄｂ’≦１．８＊Ｄｂ （式３）

【0031】

なお、「０．１ｍｍ」という数値は、先端ＰＢに対して直前の点を意図している。表１に、絶縁碍子１０の第１胴部３０２の元径（内径）と、主体金具５０の第２段部４０２の棚径（内径）の異なる複数種類のスパークプラグ（サンプル１〜３）の各部のサイズを示す。表１において、元径は絶縁碍子１０の第１胴部３０２の元径（外径）を示し、棚径は、主体金具５０の第２段部４０２の棚径（内径）を示し、クリアランスは、先端ＰＢにおける第１胴部３０２と第２段部４０２との間の径方向の間隔を示している。この際のＤｂ’は、点ＰＢ’を、先端ＰＢから軸線Ｏに沿って０．１ｍｍだけ先端側にずれた位置としたときの値である。表１に示されるように、スパークプラグの絶縁碍子１０や主体金具５０の径サイズが異なっていても、絶縁碍子１０の第１胴部３０２の元径（外径）と、主体金具５０の第２段部４０２の棚径（内径）とのクリアランスは大差なく、間隔Db’やＤｂ’／Ｄｂの値も、ほぼ同等と考えられる程度の差である。よって、本発明では、先端ＰＢに対して直前の点として、先端ＰＢから軸線Ｏに沿って０．１ｍｍだけ先端側にずれた脚長部１３上の点を利用する。

【0032】

【表1】

【0033】

以上説明した第１実施形態のスパークプラグ１００によれば、式１の関係を満たすことにより、主体金具５０の第２段部４０２の先端ＰＡと絶縁碍子１０と間に十分空間を確保することができるので、主体金具５０の第２段部４０２の先端近傍に電界集中が起きることを抑制でき、また、式２を満たすことにより、主体金具５０の電面（先端面５７）と段部５６の後端ＰＣとの距離Ｌが十分長くなるので、奥飛火の経路である絶縁碍子１０上の沿面放電距離を十分長く確保できる。従って、耐奥飛火性能を向上できる。

【0034】

また、第１実施形態のスパークプラグ１００によれば、間隔Ｄｃが、０．２ｍｍ以上となるように形成されているので、主体金具５０の第２段部４０２の先端ＰＡと絶縁碍子１０の第１胴部３０２の先端ＰＢとの軸線Ｏ方向に沿った距離を十分長く確保でき、主体金具５０の第２段部４０２の先端ＰＡ近傍の電界集中を更に抑制できる。

【0035】

また、第１実施形態のスパークプラグ１００によれば、式３の関係を満たすことにより、主体金具５０の段部５６と絶縁碍子１０との間に形成される空間に、燃焼ガスが侵入することを抑制でき、熱価のバラツキを抑制しつつ、耐奥飛火性能を向上できる。

【0036】

また、第１実施形態のスパークプラグ１００によれば、第２段部４０２は、内径が拡径するように形成されているので、第２段部４０２が軸線Ｏに沿って形成されている場合に比して、主体金具５０の第２段部４０２の先端ＰＡと絶縁碍子１０との間の間隔を広くすることができる。従って、主体金具５０の第２段部４０２の先端ＰＡ近傍の電界集中を更に抑制でき、奥飛火の発生を抑制できる。

【0037】

また、第１実施形態のスパークプラグ１００によれば、第１胴部３０２が軸線Ｏに沿って一定の外径となるように形成されているので、第１胴部３０２が、スパークプラグ１００の先端に向けて縮径するように形成されている場合に比して、主体金具５０の第２段部４０２と絶縁碍子１０の第１胴部３０２との間の間隔を狭くすることができる。従って、主体金具５０と絶縁碍子１０との間に燃焼ガスが侵入することを抑制でき、耐奥飛火性能を向上できる。

【0038】

Ｂ．評価結果：
第１実施例において述べた種々の条件を満たすスパークプラグについて、耐奥飛火性能および耐熱性（熱価）について試験を行い評価した結果を示す。

【0039】

［試験１］式１および式２の条件と奥飛火発生率の関係についての評価
試験１では、スパークプラグを可視チャンバーに取り付け、放電と放電波形を動機させて放電を観察することにより、奥飛火の発生率（単位：％）を評価した。試験１では、０．８Ｍｐの圧力下において、中心電極２０と接地電極３０との間の火花放電間隔を初期値（０．８ｍｍ）より０．２ｍｍ増加させた状態でスパークさせることを、２００回繰り返す。試験に用いられるサンプルのスパークプラグの寸法を表２に示し、評価結果を表３に示す。 表３において、判定結果は以下の通りである。
Ａ：奥飛火の発生率が１％未満であり、奥飛火の発生率は低い
Ｂ：奥飛火の発生率が１％以上であり、奥飛火の発生率は普通

【0040】

なお、奥飛火の発生率は、下記の式４を適用して算出した。
奥飛火発生率（単位：％）＝奥飛火発生数 ／ スパーク数 ＊ １００ （式４）

【0041】

【表2】

【0042】

【表3】

【0043】

表３に示されるように、間隔Ｄａ、Ｄｂの値に関係なく Ｄａ／Ｄｂ≧１．１ （式１）、 Ｔ／Ｌ≦０．５ （式２）を満たすスパークプラグは、奥飛火の発生率が１％未満となった。すなわち、式１，２を満たすようにスパークプラグを製造することにより、耐奥飛火性能が向上される。

【0044】

「試験２」式１を満たすスパークプラグにおいて、間隔Ｄｃと奥飛火発生率の関係についての評価
試験２では、試験１と同様に、スパークプラグを可視チャンバーに取り付け、放電と放電波形を動機させて放電を観察することにより、奥飛火の発生率（単位：％）を評価した。また試験２では、試験１と同様に、１．０Ｍｐの圧力下において、中心電極２０と接地電極３０との間の火花放電間隔を初期値（０．８ｍｍ）より０．２ｍｍ増加させた状態でスパークさせることを、２００回繰り返す。評価結果を表４に示す。表４において、判定結果は以下の通りである。
Ａ：奥飛火の発生率が１％未満であり、奥飛火の発生率は低い
Ｂ：奥飛火の発生率が１％以上であり、奥飛火の発生率は普通
なお、奥飛火の発生率は、試験１の式４を適用して算出した。

【0045】

【表4】

【0046】

表４に示されるように、間隔Ｄｃが０．２ｍｍ以上という条件を満たすスパークプラグは、奥飛火の発生率が１％未満となり、耐奥飛火性能が向上される。

【0047】

［試験３］式３の条件と、スパークプラグの熱価との関係についての評価
試験３では、スパークプラグの点火時期を変更させながらスパークプラグの熱価が、基準とするスパークプラグの熱価からずれているか否かを評価した。一般に、スパークプラグの伝熱性能（耐熱性）は「熱価」で示される。この熱価は、米国ＳＡＥ規格で決められた方法で測定される値である。

【0048】

試験３では、下記の試験条件下でエンジンを運転し、サンプルのスパークプラグの点火時期を進めていきプレイグニッション発生進角を測定した。なお、「プレイグニッション発生進角」とは、プレイグニッション（過早着火）が発生する点火進角のことをいう。
・エンジン：排気量１.６Ｌ、４サイクル、ＤＯＨＣエンジン
・燃料：無鉛ハイオクガソリン
・室温／湿度：２０℃／６０％
・油温度：８０℃
・テストパターン：エンジン回転数５５００ｒｐｍ、スロットル全開（２分間）
評価結果を表５に示す。なお、表５において、判定結果は以下の通りである。
Ａ：基準とするスパークプラグから、点火進角で５°未満のズレもしくはズレが未発生であり、熱価にズレが発生していない
Ｂ：基準とするスパークプラグから、点火進角で５°以上のズレが発生しており、熱価にズレが発生している

【0049】

【表5】

【0050】

表５に示されるように、式３を満たすスパークプラグは、基準とするスパークプラグと、熱価においてズレが生じなかった、もしくは、ズレが許容範囲内（進角で５°未満）であった。これは、式３を満たすことにより、スパークプラグにおいて、主体金具５０の段部５６と絶縁碍子１０との間に燃焼ガスが侵入することが抑制され、スパークプラグの熱価のずれが抑制される、換言すれば、耐熱性のバラツキが抑制されるためであると考えられる。

【0051】

Ｃ．変形例：
（１）第１実施形態では、第２段部４０２は、スパークプラグ１００の後端側から先端側に向かうにつれて内径が拡大するように形成されているが、スパークプラグ１００の後端側から先端側に向かうにつれて内径が一定であってもよい。図３は、変形例におけるスパークプラグの段部５６近傍を拡大して説明する部分拡大図である。変形例１のスパークプラグでは、主体金具５０の段部５６の第２段部４０２ａは、軸線Ｏに沿って、すなわち、内径が一定に形成されている。こうすることにより、主体金具５０の第２段部４０２ａと絶縁碍子１０の第１胴部３０２との間の間隔を狭くすることができる。従って、主体金具５０と絶縁碍子１０との間に燃焼ガスが侵入することを抑制でき、スパークプラグの熱価のズレを抑制できる。

【0052】

（２）図４は、変形例におけるスパークプラグの段部５６近傍を拡大して説明する部分拡大図である。変形例２のスパークプラグでは、主体金具５０の段部５６の第２段部４０２ｂと第３段部４０４ｂとの間が曲線状につなげられている。こうすることにより、第２段部４０２ｂと第３段部４０４ｂとの間に、電界集中が生じやすい角部が形成されることを抑制できる。よって、段部５６と絶縁碍子１０との間における電界集中を抑制でき、耐奥飛火性能を向上できる。

【0053】

（３）第１実施形態では、第２段部４０２の先端ＰＡと第１胴部３０２の先端ＰＢとの軸線Ｏ方向に沿った間隔Ｄｃは０．２ｍｍ以上としているが、間隔Ｄｃは、０．２ｍｍより大きくても良い。

【0054】

（４）第１実施形態では、第１胴部３０２の先端ＰＢから、軸線Ｏに沿って０．１ｍｍだけ先端側にずれた位置ＰＢ’と、第２段部４０２との、径方向に沿った間隔Db’は、式３の関係を満たしているが、Ｄｂ’＞１．８＊Ｄｂであってもよい。

【0055】

（５）第１実施形態では、第１胴部３０２は、一定の外径で軸線Ｏに沿って延伸するように形成されているが、例えば、第１胴部３０２は、スパークプラグ１００の後端側から先端側に向けて、内径が変化（例えば、縮径）するように形成されていてもよい。

【0056】

本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや組合せを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜削除することが可能である。

【符号の説明】

【0057】

３…セラミック抵抗
４…シール体
５…ガスケット
６…リング部材
８…板パッキン
９…タルク
１０…絶縁碍子
１２…軸孔
１３…脚長部
１７…先端側胴部
１８…後端側胴部
１９…中央胴部
２０…中心電極
３０…接地電極
４０…端子金具
５０…主体金具
５１…工具係合部
５２…取付ネジ部
５３…加締部
５４…シール部
５６…金具内段部
５７…先端面
５８…圧縮変形部
１００…スパークプラグ
２００…エンジンヘッド
２０１…取付ネジ孔
３００…係止部
３０２…第１胴部
３０４…縮径部
３０６…第２胴部
３１０…脚部
４００…第１段部
４０２…第２段部
４０２ａ…第２段部
４０２ｂ…第２段部
４０４…第３段部
４０４ｂ…第３段部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】